建筑玻璃帷幕技術的發展及其應用，產生于多元化的建筑思潮以及技術高度發展的支持。從廣義上來說，多種形式的玻璃產品用之于建筑，是基于建筑還內部空間于大自然的理念，是一種返祖現象。從狹義上來說，由于現代建筑結構無論在形式上、材料上、工藝上、色彩上的配搭，都可以是多重性的，建筑師通過表現結構來體現建筑的藝術美、工藝美；從技術上來說，人們可以通過選擇玻璃的通透（清玻）、有選擇性的通透（鍍膜）、透光不透像（彩色或絲印），或通過使用窗簾獲得有限保護的建筑空間（室內空間）。這些正是二十一世紀建筑文化的重要特征，它具備了真正意義的物質文明與精神文明，古代、現代、后現代主義及多元主義建筑文化的廣泛兼收并蓄，也達到了要求現代建筑結構對建筑設計、技術發展、經濟發展、傳統文化、地域氣候的廣泛適應，更使得新世紀建筑風格對大自然、社會、人類的最大程度的開放。
    點式玻璃帷幕技術正是這種建筑歷史時期產生并迅速得到應用的。
    多種學科交匯的技術
    無論建筑師怎樣妙想天開，靈感所至 ，大筆一揮，方案落地，但種種方案還是由結構工程師來實現。以前，單一的鋼筋混凝土結構建筑可以由某一施工單位單獨完成，但現在的工藝技術、材料技術、施工技術的發展，遠非一、二個學科或某個行業的人員可以掌握。為此，跨學科、邊緣學科的結合是現代建筑技術必不可少的過程。點式玻璃帷幕技術就是這種多學科交叉的重要產物。
    1.建筑學
    從歷史上來看，材料技術的革命為建筑學帶來越來越多的創意，也帶來無窮無盡的高要求。從現代主義到后現代主義，再到解構主義建筑理論，甚至所謂混沌理論，無不例外地要求材料革命，而每次材料革命又給建筑學添上更多的新創作語匯。從建筑色彩學來看，透過玻璃的顏色或本色看室內的顏色，從亮到暗或從暗到亮，建筑師可根據層次深淺布局，色彩的冷暖安排，晝夜光源方向的異同，獲得自己想得到的建筑光學色彩效果。從建筑美學來看，隨著人們對建筑美的認識和把握，從不同角度推進了建筑的創造和發展。良好的環境能激發人的美感，良好的環境亦能給人們認同感、親切感、指認感、文化性和適應性等不同的心理感受。隨著后現代工業時代的結束，信息、生物、科技、太空技術的到來，更使建筑師對建筑物增加了聯想，其中很重要的一點，在于把工業化的機械加工精度用在建筑工程上，這為即將來臨的建筑行業工廠化、產業化、機械化、信息化作了最充分的準備。
    建筑學正需要這種無限放縱的點式連接技術，它并不僅是玻璃帷幕的專利，更是在整個建筑中盡情地體現。工業革命年代，鋼結構的鉚接就是點連接技術的最佳體現。今天的整體房拼裝技術，也是隱性點連接技術的擴展。隨著建筑師的理念越來越高，這種擴展將滲透到建筑界的各個領域。
    材料技術的進步可以刺激建筑創作藝術中的異端精神，往往可以把這種異端不合理的設計，通過使用新材料后變為合理化。采用更新的施工方法，可以實現這種異端構想。從建筑學角度，解構主義的松散、無序、錯位、奇險、偶然等均可在材料科學進步中，得到良好的營養，滲透到建筑文化中去，出現百花齊放、巧奪天工的偉大奇跡。
    2.結構技術
    根據建筑師對帷幕設計靈活多變的要求，在點式玻璃帷幕結構設計中，常常需要選擇不同的結構外形，以滿足建筑造型的要求。這時，幕墻鋼架既作為支撐結構，又具有裝飾功能，因此充分地掌握不同結構形式的特點（力學、美學等）是必要的。
    點式玻璃帷幕技術經常使用輕質高強度鋼結構，并把結構暴露出來，或干脆把結構放到室外去。通過透明的玻璃，使建筑物的室內外空間融為一體。在建筑工程中運用鋼結構的歷史已很久（如巴黎的埃菲爾鐵塔等），但在我國運用到玻璃帷幕則較晚，鋼結構材質的選用，常因建筑造型、美觀、氣候等因素的不同而異，如Q235鋼因其經濟、適應性廣而最多地被人們采用；Q345鋼則因高強度、耐候、耐腐蝕能力強，在高寒、耐腐蝕要求高的地區被采用。不銹鋼則因其本質上有不可比擬的優勢，而得到廣大建筑師的青睞；結構鋼索也因使用輕巧，連接形式美觀，開始被運用于點式玻璃帷幕及采光頂中。但物理力學性能常因選材、加工形式的不同而異，設計時通常需根據供貨商來確定具體的設計參數。
    根據所選材質、截面的不同，點式玻璃帷幕的結構形式可分為鋼管結構、拉桿結構、拉索結構以及混合結構等。鋼管結構根據組合形式的不同，又可分為工形截面鋼架、格構式鋼架、柱式鋼桁架、魚腹式鋼架、空腹弓形鋼架、預應力拉桿弓形鋼架等。
    在許多的點式帷幕工程中，由于主體結構常會有較大的空間位移，加之帷幕結構又往往不承擔主體結構的各種荷截，因此，幕墻鋼結構一般需要與主體結構脫開而自成體系，設計能承受屋蓋各方位動態位移的節點，就成為實現帷幕力學模型的關鍵，這里提供幾個不同的節點設計供讀者參考：
    近幾年來，我國成功地新建了一批鋼結構點式玻璃帷幕工程，施工過程中解決了諸多傳統玻璃帷幕技術無法解決的難題，實現了建筑、結構高度完美的統一，我們有理由相信，鋼結構在點式玻璃工程中將會扮演愈來愈重要的角色。

    3.機械設計
    點式帷幕的特殊性決定了此類工程中機械設計的特殊性。它是在結構系統的要求下，所作的具體細化設計。但機械設計又具有其嚴格的專業性，是結構設計所無法替代的，它是結構設計的深入和必要的補充。
    機械設計的重點，一是對結構設計的細化，以實現結構力學模型的假定，滿足點式玻璃帷幕對精度的要求，便于零件和玻璃的加工。二是在設計初期，就讓機械專業人員參與工程設計是有效的和必不可少的。三是美觀的要求，細部的節點構造和表面的處理等均需由機械設計最終完成。
    點式玻璃帷幕的實現過程中，其很大一部分工作量是機械零件的加工和裝配。
    除了面玻的支撐結構和埋件部分超出機械的設計范疇外，其余的部件都可以與機械加工和裝配聯系起來。因此機械設計直接關系到成本和施工問題。機械設計要本著控制成本，易加工、易施工、易維修，滿足承載力和美觀的要求，從各個環節考慮周到，這就要從設計、加工、材料、施工等各個環節入手，例如零件的標準化、系列化，使產品形成批量生產，從而降低成本，盡可能的沿用成熟的技術，可以提高工作效率、減少浪費。設計零件時，還要考慮加工的工藝；選擇裝配關系時，要考慮現場施工的難易。
    要盡量采用能體現機械裝配精密性、精致性以及能表達機械零件的金屬質感的設計。點式玻璃帷幕在宏觀上表現了通透性和開放性，在微觀上則要體現其精密，精致和獨具匠心。機械設計就要體現這種微妙的感覺，使其既可遠觀，又可近瞧，更要充分考慮其外觀整齊、簡潔以及和周圍環境的搭配。
    點式玻璃帷幕技術的目的和性質決定了機械設計的方向：
    1）、對結構圖無法表達清楚的復雜節點設計。例如鋼結構和面玻璃的連接形式及裝配關系，拉桿和拉索的連接形式及裝配關系，玻璃肋的固定，柱頭、柱腳的連接形式及裝配關系，開啟窗、遮陽板、天溝、與周邊建筑物連接的節點及某些錐頂等，它們需要一些比較特殊的專業設計。
    2）、對所有需要機械加工零件的設計。包括鋼爪、扣件、耳板、拉桿頭、連接器、拉桿、撐桿、鋼索頭、柱頭、柱腳及其相關的零件等。已經標準化和系列化以及有關行業機密的零件出圖方式，應根據具體情況確定。
    3）、從結構圖上無法確定的玻璃孔位和玻璃邊緣關系節點的設計。此類節點主要是指玻璃孔的定位尺寸、膠縫以及玻璃和相鄰結構的關系節點等，這些尺寸也可以在其它節點中以不同的零件形式體現，也可以根據實際情況而單獨體現。
    4）、表面處理的設計。不同的表現形式采用不同的表面處理，甚至同一節點采用不同的表面處理形式，以達到不同的藝術效果。
    4.玻璃技術
    建筑點式玻璃技術所用的玻璃必須鉆孔，而鉆孔導致孔邊緣強度降低約30%，而且有應力集中的情況出現。因此，建筑點式玻璃帷幕必須采用強度較高的鋼化玻璃（鋼化玻璃的抗沖擊強度是浮法玻璃的3-5倍，抗彎強度是浮法玻璃的2-5倍）。鋼化玻璃的另一個重要特性是安全，在受到較大外力而破壞時，產生無銳角的細小碎塊（俗稱"玻璃雨"），不易傷人。
    當地處北方的建筑物或對保溫隔熱有較高要求的建筑物，往往采用中空玻璃，它是在兩片玻璃之間有一干燥的空氣層或惰性氣體層，中空玻璃能大幅度提高保溫隔熱性能其原因是玻璃的熱傳導系數K值為0.8W/m.c，而空氣的K值僅為0.03W/m.c，惰性氣體的K值就更低了。中空玻璃防結露和隔音性能都比較好。
    在人流比較大或采光頂這類對安全性能要求較高的場合，往往選用夾膠玻璃，即在兩層玻璃之間夾入聚乙烯醇縮丁醛(PVB)膠片，當玻璃受力破壞時，碎片仍會被PVB膠片粘在一起，避免玻璃掉落而造成人員傷害或財產損失。另外，PVB膠片具有對聲波的阻尼功能，因此有良好的隔音效果。它能有效地減弱陽光的透射，防止眩光，不致造成色彩失真，還對紫外線有阻擋作用，保護陳列品或商品免受紫外光幅射而退變顏色。但在某些特殊功能的建筑中，（如暖房和溫室）就不宜選用。
    在滿足風荷載作用下受力計算的前提下，結合常規玻璃產品尺寸，盡量提高開裁率，降低成本，合理地單獨或組合使用鋼化、中空、夾膠、熱彎、絲印、彩繪、彩釉、鍍膜等技術，以達到設計師所設想的性能要求。一味追求外觀效果而違反設計規范，過度損害經濟利益的作法是不應該的，這是在設計點式玻璃帷幕工程中尤其應注意的問題。
    點連接玻璃帷幕一般不采用反射性的鍍膜玻璃，可避免光污染的發生，可算得上是一種環保技術。LOW-E（低幅射）玻璃只對熱能產生反射，對光線的反射作用極弱，因此沒有光污染問題。
    5.人文環境
    隨著信息時代的發展，人們對現代建筑的要求不單是"有蓋空間"的概念，立體的空間概念越來越清晰。人們通過三維動畫、立體電影和各種媒體產生實質上的知覺空間上升，幻覺空間能力就下降了。這種知覺空間上升時，可以令科學文化迅速發展。當幻覺空間下降時，令人們對新的事物要求迅速提高。在建筑行業中，為了追求各種立體空間、三維效果，不惜奇險于臨界狀態。其目的就是提升人們的幻覺空間，不完整結構體系的出現就是最好的例子。
    點連接玻璃帷幕技術正好讓建筑師能營造一個更立體、更深層次的空間，以實現這些三維效果。它通過各種穩定的不完整結構、扣件、爪件、拉桿、鋼索、玻璃等材料的有機組合，一方面來實現它的主體外圍護結構的目的；另一方面，讓人們產生視覺不穩定，或奇險的效果。由于點式玻璃技術可以把結構系統設計得很纖細，所以它的深、中、淺層次可以有機地調整、融合，讓人的幻覺空間更加豐富多彩。
    建筑既然給了人們生存的環境空間，它就必須有滿足于健康的生態環境，建筑生態學理論告訴我們，無論從色彩設計、光學設計、環境溫度控制、空氣調節、噪音控制等等問題上，建筑與人文環境息息相關，而暴露結構于外的點式玻璃帷幕可以醞釀最大的可能性，用以配合人類在生態學上的進步。而且，組成點式玻璃帷幕的材料就是符合生態學要求的綠色建材。

    6.經濟分析

    社會經濟的發展決定了經濟理念是評價建筑作品成敗的關鍵因素之一。因此，合理地控制造價，建造出價廉物美的建筑，是業主、建筑師和承建單位的共同愿望。
    由于點式玻璃帷幕技術所具的優點，其往往被應用于建筑物的幕墻、采光頂或雨篷，起"點睛"作用，通常，業主也愿意在此重點投資，讓設計師設計出能表現建筑物特色的方案。
    由于點連接玻璃帷幕技術涉及的行業較多，相關裝飾件變化復雜，而目前國家沒有相關規范、標準及定額。因此，在經濟核算時變數較大，也引起業主及建筑在造價上的混亂感覺：他們擔心造價太高，承受不了；投入太大，但物非所值。而在劇烈的市場競爭中保質保量地完成工程，并取得必要的利潤是承建單位所期望的，也是較難得到的，預算利潤太低，不理想的付款方式，很容易造成虧本。因此，確定一個合理的造價，對于業主、設計者和施工單位都是關鍵的問題，也是一個復雜的問題，因為站在各自的立場上，維護各自的利益，對價格、價值比的理解很難統一。
    明顯地，業主需要的是價格與價值等值、甚至是超值的產品。通常，業主在招標中對設計的方案要求很高，希望把工程做到最好，卻希望將價格做到最低。施工單位在投標及施工過程中都是很艱辛的，要獲得合理的利潤很不容易，若工程不能做得盡善盡美（其實很難說盡善盡美）而受罰或不能按時收款，更會導致施工方虧本。
    西方國家在工程設計時就提出預算，讓設計和施工方按預算設計和報價，在不超過預算的情況下由設計師選取最佳的設計方案進行施工。如果設計方案中標單位不符合施工條件，可以另擇施工單位，但要業主付相當高的設計費用以維護其知識產權。
    在我國，至少是在目前的情況下，由于點連接玻璃帷幕技術未得到廣泛認識與應用，故而施工圖的二次設計由施工單位來完成，但卻必須經設計院簽字確認后才能施工。盡管如此，業主還是相信這些有資質的設計院能完成這個使命而愿付出設計費。
    從經濟角度來分析，社會經濟活動中的每個投資項目必須具有相應回報的，它必須保證這種投資資源的充分合理應用，以求取得最大的市場經濟價值。我覺得業主、設計師和準施工方應該真心實意地走在一起，研究基于投資額的一些切實可行的方案，不瞞不騙，才能把工程設計、造價、工期、施工品質商議得最合理，以產生共同的經濟效益。
    缺陷及隱患
    建筑師追求"高通透、大視野"幾乎成為這兩年帷幕招標文件的統一口號。這種追求足以令點式玻璃帷幕技術飛速發展，據統計，1998年以前，全國點式玻璃帷幕（包括幕墻、雨蓬、采光頂等）的完成量不足三萬平方米，其中深圳機場和上海大劇院兩個項目就有近一萬平方米。1999年完成量共五萬多平方米，其中北京植物園展覽溫室及北京遠洋大廈兩個項目就占了三萬多平方米。2000年的招標項目超過20萬平方米，已經達到歐洲歷年完成量的總和，預計2001年可達到35萬平方米。這種速度是否正常，尚且不說，為了滿足這種"高通透、大視野"的要求，人們盲目追求"玻璃分片越大越好"，這樣，玻璃的強度和變形條件迫使設計者不得不加大玻璃厚度，造成加工、運輸、安裝等工序的困難，導致成本增加。
    點連接玻璃的支承裝置在設計中考慮了各種措施，使她具有靈活性好的優點，能最大程度地體現復雜多變的建筑造型。但是過分追求外觀效果，運用不規則空間曲線勾勒出的建筑立面，必然造成結構構件和玻璃的異形。如某工程八千多塊玻璃沒有幾塊的尺寸相同，上萬根桿件長度不一，彎曲曲率不一，這樣，根本談不上批量生產，只好由機械化生產后退到落后的手工勞動的狀態。設計出造型特別新穎奇特的建筑，對建筑師而言實現了美夢，而對把美夢變成現實的制作、安裝人員來說是一個惡夢，工期和造價也必然隨之增加。目前土建施工精度距點式玻璃帷幕所要求的機械加工精度相距甚遠，這樣安裝的玻璃帷幕很容易產生應力集中，最后出現破壞的危險。
    點連接是一項技術含量較高，技術覆蓋面較廣的技術。在技術條件并不具備的情況下，倉促上馬，把以工藝創作為特色的點連接設計理念，變成一個統一的建筑產品模式，失去了點式玻璃技術的原創意義。如果沒有經濟支持相關的科研和投資新產品開發，會使這項富有生命力的技術，逐漸停滯、萎縮。
    點式玻璃帷幕是依賴機械連接裝置實現固定的，由于機械裝置具有優良的可調整性，耐久性，配合彈力（或壓力）系統裝置或一些特殊的裝置，可產生硅銅膠無可比擬的安全固定效果，但是它的隱患也正是從它的機械固定而產生。
    1、螺桿的松緊度的操作賴于現場施工人員，不便于規范化生產。對一些必須增加預拉力的桿件，很難統一施加預應力及給予檢測；對于固定玻璃的壓緊螺栓，又難以鑒定是否增加了玻璃的集中應力；過緊的螺絲是否使墊片發揮不了柔性墊片的作用，產生相反的效果厖。這些需要非常熟練的專業人員進行施工操作，更需要較好的工具和測檢設備，才能有效地把握質量。我國現行的競爭體制根本沒有考慮這方面的因素，而拼命壓價的招標方法，只能使這種"工藝工程"變成一種"交差工程"，這是點式玻璃帷幕行業的最大危機。
    2、壓價的結果是讓企業盡量節省資源，完成工程，某些企業就會挖空心思偷工減料，如減少材料的厚度，減薄防腐涂層，玻璃的選材及加工質量低劣等問題，許多"豆腐渣"工程的出現正是最好的寫照。
    3、有些業主試圖通過不規范的招標工作從某些技術力量強的企業的標書中，攫取設計技術資料，交給自己認為過得去的施工單位承包工程，其結果由于獲取的資料不全面，或沒有相應的設計力量對施工圖進行深化設計，這種工程的質量可想而知。
    4、如果不具備全面衡量點式玻璃帷幕技術的設計、加工、施工綜合利弊的力量，而進行大規模的點式玻璃工程設計施工，產生的隱患除了上述直接作用外，更不可能對建筑物的整體結構、生態環境、耐用年限等等問題作深入研究考慮，最終也不能滿足建筑師的要求。
    值得探討的問題
    點式帷幕技術是近年進入中國建筑業的未成熟產業。在國際上技術尚未完善、國內未有規范和標準的情況下，在許多工作過程中有些必須解決的實際問題卻難以解決。通常人們企圖通過研討會的形式協調解決，共同分擔責任，這往往是不足夠的。有許多問題值得深入研究和探討。
    1） 玻璃的撓度計算問題。玻璃在風荷載作用下將產生大的變形，是平板點支承下的大撓度問題，用線彈性小變形理論計算出的撓度值與實際撓度值是不相符合的。因此建立符合實際情況又簡便易算的公式非常重要。對于點式玻璃柔性系統的出現，點式支承與邊支承玻璃的變形控制是否采用同樣標準，是有待研究的問題。
    2）點式玻璃技術中采用鉆孔鋼化玻璃，由于孔及其支承條件的邊緣效應對玻璃板承載能力會有極大的影響。為了減少孔邊應力集中，采取一定的措施，釋放孔邊應力約束，可以有效地減少孔邊緣應力集中對玻璃板強度的負面影響。雖然工程實例中極少發現孔邊出現問題，但是在理論上獲得定量的分析，是非常重要的。    3）孔的邊距對玻璃的承載力影響大小，國內外的規定不盡相同，定性分析可知，孔離玻璃邊緣越遠越安全，但是邊緣距離增加會造成爪臂過長，對爪的受力不利，而且可能增加成本。因此，對孔邊距的優化設計就需要有相應的理論研究做支持。目前，不少科技人員正對此進行研究。
    4）隨著玻璃加工工藝技術的飛速發展，玻璃的性能越來越好，玻璃可以作為承重構件。但在支撐結構設計時，按《規范》進行設計計算，桿件斷面比較粗笨，而國外同類型結構顯然要輕巧得多，究竟是計算理論有別，系數取值不同，材料性能各異，還是考慮玻璃與結構的共同作用，值得深入研究。如果把玻璃的潛力充分利用，從計算理論上有所突破，這樣將會大大推動點式玻璃帷幕技術的發展。
    5） 多年來，我國工程技術是在點式玻璃帷幕技術的設計和施工中，積累了不少經驗和教訓，在充分總結的基礎上，經過必要的科學研究，得到理論的支持，編制一本適合點式玻璃技術的規范（規程）應該提到日程上來了，這樣才能指導點式玻璃技術更有序、更迅速地發展。希望通過我們共同的努力，使點式玻璃帷幕技術在現代化的建設事業中發揮更大的作用。
    結 束 語
    方興未艾的建筑文化革命在我國剛剛開始，1999年國際建協第20世界建筑師大會通過了"北京憲章"，正好加入這場轟轟烈烈的大革命運動中去。如今正值我國國民經濟的快速發展時期，也正是世界金融風暴后經濟復蘇、我國擴大內需、開發大西北的黃金時期，建筑業界同仁正摩拳擦掌，在為20世紀的"大發展"和"大破壞"歡呼過后，迎接21世紀的"大轉折"、"大挑戰"。
    我們走向建筑、地景、城市規劃的融合，我們應著眼于人居環境循環體系的建立，更應正視科學技術的發展，使之推動我國的建筑業界走向繁榮。我們更應該根據我國的歷史文化特性，發展我國嶄新的、高層次的建筑文化體系，用以創造世界認同的建筑新流派。
    點連接玻璃帷幕技術的出現給了我們這個契機，通過對這種技術的有機的引導、發展和完善，為我國設計人員'無盡的空間想象力增加有形的物質基礎，有力地促進了建筑新文化的產生，加快了建筑新時代的到來。
    我們的事業蒸蒸日上，我們的前途不可限量。
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